Replicazione del DNA

Una tecnica di laboratorio usata per amplificare (creare copie multiple) di un segmento specifico di DNA.

La fase iniziale della PCR in cui i filamenti di DNA vengono separati per riscaldamento.

La fase della PCR in cui i primer si legano al DNA stampo.

La fase della PCR in cui la DNA polimerasi sintetizza nuovi filamenti di DNA.

I frammenti di DNA delimitati solo dal lato in cui i primer si ibridano.

Un enzima che lega insieme i frammenti di DNA, creando il legame fosfodiestere finale.

Il filamento di DNA sintetizzato in modo discontinuo durante la replicazione, in direzione opposta al filamento guida.

Un breve tratto di RNA necessario per iniziare la replicazione del DNA. Viene sintetizzato dalla DNA primasi.

L'enzima principale che aggiunge nucleotidi all'estremità 3' di un filamento di DNA durante la replicazione.

Il filamento di DNA che viene sintetizzato in modo continuo durante la replicazione.

La direzione in cui viene sintetizzato il DNA, sempre da 5' a 3'.

La capacità di un enzima di legarsi a un substrato e catalizzare molte reazioni in successione senza disaccoppiarsi.

Sequenze ripetitive di DNA all'estremità dei cromosomi eucariotici che proteggono i cromosomi dalla degradazione.

Il DNA è costituito da due filamenti avvolti a spirale intorno a un asse centrale, formando una struttura a doppia elica.

La direzione di un filamento di DNA è determinata dalla posizione dei suoi gruppi fosfato, da 5' a 3', in base al numero del carbonio dello zucchero al quale il gruppo fosfato è legato.

I due filamenti di DNA corrono in direzioni opposte, con un'estremità 5' di un filamento che si appaia all'estremità 3' dell'altro filamento.

Le basi azotate, adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T), si legano tra loro in coppie specifiche (A-T e G-C), formando legami a idrogeno.

Le due catene di DNA sono tenute insieme da legami a idrogeno tra le basi, nonché da forze di Van der Waals tra le basi adiacenti sullo stesso filamento.

Le coppie di basi esposte nei solchi maggiori e minori possono interagire con proteine ​​e altre molecole, creando siti di legame specifici.

L'elica del DNA è destrorsa, il che significa che gira verso destra quando osservata dall'alto.

Nella struttura del DNA, una purina (A o G) si appaia sempre con una pirimidina (T o C), garantendo un'ampiezza uniforme dell'elica.

Il DNA memorizza le informazioni genetiche sotto forma di sequenze di basi azotate. Milioni di nucleotidi formano sequenze che contengono un'enorme quantità di informazioni.

Le sequenze di basi azotate nel DNA possono subire delle modifiche, chiamate mutazioni. Queste modifiche possono avere un impatto sulle informazioni genetiche e sulle proteine che vengono prodotte.

Durante la divisione cellulare, il DNA viene copiato con grande precisione. Il processo di replicazione si basa sul principio di appaiamento complementare delle basi: ogni base del filamento originale trova la sua base complementare sul nuovo filamento.

L'informazione genetica codificata nel DNA viene espressa in un fenotipo, ovvero nelle caratteristiche fisiche e biologiche che un organismo manifesta.

La replicazione semiconservativa del DNA prevede che ogni filamento parentale serva da stampo per la creazione di un nuovo filamento. Ogni nuova molecola di DNA avrà un filamento vecchio e uno nuovo.

La replicazione del DNA inizia quando un complesso proteico si lega ad una regione specifica del DNA chiamata origine di replicazione (ori). Questo complesso svolge la doppia elica, dando inizio alla duplicazione.

I nuovi nucleotidi vengono aggiunti al nuovo filamento di DNA all'estremità 3'. Il legame tra i nucleotidi avviene grazie a una reazione di condensazione che libera energia.

La primasi è un enzima che sintetizza un breve filamento di RNA chiamato primer. Questo primer serve come punto di partenza per la DNA polimerasi, che inizia la replicazione del nuovo filamento di DNA.

Il DNA è un polimero costituito da subunità chiamate nucleotidi. Ogni nucleotide è composto da tre parti: uno zucchero pentoso (desossiribosio nel DNA), una base azotata e un gruppo fosfato.

Le basi azotate del DNA sono adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). Le adenine si legano alle timine (A-T) e le guanine si legano alle citosine (G-C) attraverso legami idrogeno.

Un nucleoside è composto da uno zucchero pentoso e una base azotata. Un nucleotide è un nucleoside legato a un gruppo fosfato.

La struttura del DNA è una doppia elica a spirale. Le due catene di DNA sono antiparallele, cioè corrono in direzioni opposte. Lo scheletro del DNA è formato da gruppi zucchero-fosfato, mentre le basi azotate sono rivolte verso l'interno della doppia elica.

Le regole di Chargaff indicano che la quantità di adenina (A) è uguale a quella di timina (T), e la quantità di guanina (G) è uguale a quella di citosina (C). Questo perché le basi azotate si appaiano in modo specifico (A-T e G-C).

La diffrazione dei raggi X è stata una tecnica fondamentale per determinare la struttura del DNA. Rosalind Franklin ha utilizzato questa tecnica per ottenere immagini che hanno mostrato la forma a doppia elica del DNA.

La struttura del DNA è altamente conservata negli organismi viventi. Questo significa che la disposizione delle basi azotate è molto simile in tutte le specie, anche se il numero totale di basi può variare.

Il DNA è il materiale genetico che contiene le informazioni per costruire e mantenere un organismo. Il DNA viene replicato per creare copie di sé stesso, permettendo la trasmissione delle informazioni genetiche alle cellule figlie.

Le estremità dei cromosomi sono chiamate telomeri. Durante la replicazione del DNA, una parte di questi telomeri si perde ad ogni ciclo di replicazione, il che può portare alla perdita di informazioni genetiche e alla morte cellulare.

La telomerasi è un enzima che aggiunge sequenze telomeriche alle estremità dei cromosomi, compensando la perdita che si verifica durante la replicazione del DNA. È particolarmente importante nelle cellule che si dividono continuamente, come le cellule staminali.

Negli organismi procarioti, il DNA è circolare, quindi la replicazione non comporta la perdita di sequenze alle estremità. Non affrontano il problema della perdita dei telomeri che si verifica negli eucarioti.

Durante la replicazione del DNA, il filamento ritardato viene sintetizzato in modo discontinuo, con brevi frammenti chiamati frammenti di Okazaki. Questi frammenti devono essere uniti, il che richiede la rimozione del primer di RNA e la sua sostituzione con DNA.

La DNA polimerasi può commettere errori durante la replicazione e il DNA può essere danneggiato da vari fattori. Le cellule dispongono di sistemi di riparazione per correggere questi errori e danni.

La correzione di bozze è un processo che avviene durante la replicazione del DNA, in cui la DNA polimerasi verifica l'appaiamento dei nucleotidi e corregge gli errori in tempo reale.

Questo sistema di riparazione identifica e corregge gli errori di appaiamento tra i nucleotidi che non sono stati corretti durante la replicazione. Si basa su una serie di proteine che riconoscono e correggono gli appaiamenti errati.

In questo processo, le basi danneggiate del DNA vengono rimosse dagli enzimi ed è una delle principali vie di riparazione del danno del DNA.